epoll
在边沿触发模式下是一头奇怪的野兽。它要求该过程跟踪每个受监视 FD 的最后响应是什么。它要求进程无误地处理每个报告的事件(否则我们可能会认为 FD 没有报告任何内容,而实际上它被边缘触发行为静音)。
epoll
边缘触发有意义的用例有哪些?
EPOLLET
我知道的主要用例是微线程。
回顾一下 - 用户空间正在根据工作的可用性在微线程(我将其称为“纤维”,因为它更短)之间进行上下文切换。这也称为“协作多任务”。
文件描述符的基本处理是通过包装相关的 IO 函数,如下所示:
ssize_t read(int fd, void *buffer, size_t length) {
// fd should already be in O_NONBLOCK mode
while(true) {
ssize_t result = ::read(fd, buffer, length); // The real read
if( result!=-1 || (errno!=EAGAIN && errno!=EWOULDBLOCK) )
return result;
start_monitoring(fd, READ);
wait_event();
}
}
start_monitoring
是一项确保fd
监视读取可用性的功能。wait_event
执行上下文切换,直到调度程序重新唤醒该光纤,因为fd
现在已经准备好读取数据。
实现这一点的常用方法epoll
是调用insideEPOLL_CTL_MOD
以添加侦听,并在 epoll 报告事件后再次停止侦听。fd
start_monitoring
EPOLLIN
EPOLLIN
这意味着read
具有可用数据的 a 将在 1 个系统调用内完成,但返回的读取EAGAIN
将至少需要4 个系统调用( original read
、 twoEPOLL_CTL_MOD
和 finalread
成功)。
请注意,上述内容不包括epoll_wait
也必须发生的事情。我没有计算它,因为我假设其他纤程也将被同一个系统调用唤醒,因此将其成本完全归因于我们的纤程是不公平的。总而言之,这个机制需要 4+x 个系统调用,其中 x 介于 0 和 1 之间。
降低成本的一种方法是使用EPOLLONESHOT
. 这样做会fd
自动消除监控,将我们的成本降低到 3+x。更好,但我们还可以做得更好。
输入EPOLLET
。先前的fd
状态可以是武装或非武装(即 - 下一个事件是否会触发epoll
)。此外,fd 当前(在入口点read
)可能有也可能没有准备好数据。四个州。让我们把它们散开。
就绪(无论是否武装):第一次调用read
返回数据。1 个系统调用。这条路径不会改变武装状态,而就绪状态取决于我们是否读取了所有内容。
未准备好(无论是否武装):第一次调用read
返回EAGAIN
,从而武装 fd。wait_event
我们无需执行另一个系统调用即可进入睡眠状态。一旦我们醒来,我们就处于非武装模式(因为我们刚刚醒来)。因此,我们不需要调用epoll_ctl
来禁用对 fd 的侦听。我们调用read
which 返回数据。我们让函数准备好或不准备好,但没有准备好。
总成本:2+x。
我们将不得不面对一个虚假的唤醒fd
,因为fd
开始武装。我们的代码必须处理epoll
报告没有光纤正在监听的 fd 的情况。在这种情况下,处理只是意味着忽略并继续前进。FD 不会再次被虚假报告。